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铸造设备与工艺 2024年第3期 63-65,84页

作者：马骏王瑞樊晓泽齐二帅西安四方超轻材料有限公司陕西西安710089

采用真空感应熔炼、退火、锻造和冷轧工艺制备了1 mm厚的la103z镁锂合金冷轧板材,通过金相组织和室温拉伸分析研究了不同退火工艺下板材的微观组织与力学性能。结果表明:la103z镁锂合金冷轧板材为α-Mg+β-Li双相组织,基体为β相,α相... 详细信息

采用真空感应熔炼、退火、锻造和冷轧工艺制备了1 mm厚的la103z镁锂合金冷轧板材,通过金相组织和室温拉伸分析研究了不同退火工艺下板材的微观组织与力学性能。结果表明:la103z镁锂合金冷轧板材为α-Mg+β-Li双相组织,基体为β相,α相呈纤维状沿轧制方向分布。随退火温度的增加,在冷轧板材内部储能和外界动能的相互作用下,不稳定的组织会发生再结晶,α相形态由纤维状逐步转变为短条状、细小的块状,200℃退火后α相转变为细小点状分布,随后随温度升高有长大趋势。la103z镁锂合金冷轧板材的抗拉强度和屈服强度随着退火温度的升高而逐渐降低,延伸率随着退火温度的升高而增加。

关键词： la103z镁锂合金冷轧退火显微组织力学性能

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切削参数对la103z镁锂合金加工性能的影响研究

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工具技术 2023年第5期57卷 17-22页

作者：崔瑞康钱凌云陈志君俞必强梁艳魏滕博文北京科技大学机械工程学院北京新风航天装备有限公司

采用单因素变量法设计了不同切削参数的实验方案。研究切削参数对la103z镁锂合金切削力、切削温度和表面粗糙度的影响规律并确定热力耦合作用与表面加工质量的关联关系。研究结果表明:切削参数对la103z镁锂合金切削性能影响明显。其中... 详细信息

采用单因素变量法设计了不同切削参数的实验方案。研究切削参数对la103z镁锂合金切削力、切削温度和表面粗糙度的影响规律并确定热力耦合作用与表面加工质量的关联关系。研究结果表明:切削参数对la103z镁锂合金切削性能影响明显。其中切削速度、进给量和背吃刀量分别对切削温度、表面粗糙度和切削力有明显影响。在进给量一定的情况下,切削力和切削温度联合作用影响表面粗糙度,整体上来说切削力的影响范围更大。

关键词： la103z镁锂合金切削参数切削力切削温度表面粗糙度

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la103z超轻镁锂合金搅拌摩擦焊接头组织及性能研究

LA103Z超轻镁锂合金搅拌摩擦焊接头组织及性能研究

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作者：刘沁钰哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

镁锂合金作为一种新型的超轻材料,以其高比强度和比刚度、优良的塑性和冲击韧性被逐渐应用于结构轻量化之中。熔焊方法焊接镁锂合金易出现晶粒粗化、合金元素烧损等问题,作为固相连接技术的搅拌摩擦焊克服了熔焊的缺陷,是一种适合镁锂... 详细信息

镁锂合金作为一种新型的超轻材料,以其高比强度和比刚度、优良的塑性和冲击韧性被逐渐应用于结构轻量化之中。熔焊方法焊接镁锂合金易出现晶粒粗化、合金元素烧损等问题,作为固相连接技术的搅拌摩擦焊克服了熔焊的缺陷,是一种适合镁锂合金焊接的方法。本文根据薄板焊接的特点,设计一种由内凹轴肩、锥形螺纹搅拌针构成的焊具,对2mm新型la103z镁锂合金进行了搅拌摩擦焊研究。试验结果表明,在大工艺窗口下都能获得优良的焊缝表面和背面成形,高焊速下出现了底部未焊合缺陷。焊核区发生了完全动态再结晶,晶粒呈等轴状且显著细化;热机影响区发生部分再结晶,其他晶粒受机械作用而偏转,前进侧和后退组织不对称;热影响区仍保持与母材相似的轧制态组织。焊核区和热机影响区显微硬度显著升高,并且前进侧高于后退侧,α相硬度大于β相导致硬度波动分布;焊缝由上至下硬度递减。焊缝整体显微硬度随转速提高而增加,随焊速不同出现最大值,为76.5Hv。焊缝抗拉强度显著提高,最大值为277MPa,相比母材提升约58%;延伸率大幅下降,最小仅为8.9%。大部分试样断在后退侧焊核区,大多数呈45°角剪切断裂,断裂面为锯齿状。断口形貌特征为大量韧窝为主夹杂少量解理台阶状结构。使用CCD方法设计响应面,拟找到最优转速和焊速组合。采用了优化的二阶模型拟合,得到的最优工艺参数为转速932rpm、转速106mm/min,对应抗拉强度为278MPa,实验验证的抗拉强度为279MPa。焊核区晶粒明显细化,平均晶粒尺寸为2.7μm。焊核区和母材的主要物相为α-Mg相、β-Li相、弥散分布的球状相及富Si的棒状相。β相的择优取向为(110)晶面,焊后α相择优取向改变,另有AlLi相和LiMgAl相存在。WNz中α相边缘破碎、溶解,且部分α相衍射峰强度下降,说明α相在WNz中固溶程度增大。细晶强化和固溶强化是焊缝的主要强化机理。

关键词： la103z镁锂合金微观组织力学性能工艺优化强化机理

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la103z镁锂合金LDH/MAO复合膜层的制备及性能研究

LA103Z镁锂合金LDH/MAO复合膜层的制备及性能研究

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作者：王凯西安科技大学

学位级别：硕士

la103z镁锂合金作为未来“绿色环保”革命性材料,已成功应用于高轨卫星的支架和部分机箱壳体等部位。但是,la103z镁锂合金内部约有10%的锂含量,导致其有较高的电化学活性和很负的电极电位,严重限制了镁锂合金的应用范围。本文首先在镁... 详细信息

la103z镁锂合金作为未来“绿色环保”革命性材料,已成功应用于高轨卫星的支架和部分机箱壳体等部位。但是,la103z镁锂合金内部约有10%的锂含量,导致其有较高的电化学活性和很负的电极电位,严重限制了镁锂合金的应用范围。本文首先在镁锂合金基体表面制备出微弧氧化膜层（Micro-arc oxidation,MAO）,然后通过原位水热法在MAO膜层表面制备了层状双金属氢氧化物膜层（layered double hydroxide,LDH）来密封MAO膜层表面微孔和微裂纹。系统研究了水热温度和水热时间对Mg-Al和Mg-Al-Co LDH/MAO复合膜层的形貌、成分以及在3.5wt%NaCl溶液中的析氢和浸泡腐蚀行为的影响。同时,采用往复式磨损试验机测试了复合膜层的摩擦磨损性能。此外,探讨了镁锂合金LDH/MAO复合膜层的耐腐蚀机理。采用微弧氧化技术在la103z镁锂合金表面制备MAO陶瓷层。结果表明,MAO陶瓷层主要由MgO和Mg2SiO4相组成。不同氧化电压所制备的MAO陶瓷层浸泡192h后的析氢量为V450V＜V500V＜V550V＜V基体。此外,氧化电压为500V的MAO陶瓷层浸泡96h后具有最小的失重率。说明MAO陶瓷层可以为基体提供耐蚀性保护且500V所制备的MAO陶瓷层保护能力更优。为了进一步提高其耐蚀性,采用水热法在MAO膜层表面制备Mg-Al LDH薄膜对其进行封孔处理。结果显示:随着水热时间和水热温度的延长,LDH纳米片间距逐渐减小,膜层致密,并成功密封MAO膜层表面微孔及微裂纹。LDH/MAO复合膜层的耐蚀性能远优于la103z镁锂合金,其中在水热温度参数为90℃,水热时间参数范围为18h-24h时,LDH/MAO复合膜层的析氢量与失重速率最低。表明LDH膜层能有效密封MAO膜层的微孔,具备比单独的MAO膜层更长久的耐蚀性。为了探究不同水热溶液的封孔效果,在保持MAO工艺参数不变的情况下,改变LDH水热溶液参数,在MAO膜层表面制备了 Mg-Al-Co LDH。结果显示:在水热反应过程中,MAO膜层中部分MgO溶解产生的Mg2+与OH-结合形成Mg（OH）2沉积在MAO膜层的微孔和微裂纹上。水热24h所制备的LDH纳米片结构均匀且致密,密封效果最佳。浸泡实验表明,水热温度参数为90℃,水热时间参数为24h时,LDH/MAO复合膜层的析氢量与失重速率最低。LDH/MAO复合膜层的耐蚀性要优于单独的MAO膜层及la103z镁锂合金基体。LDH/MAO复合膜层的磨损形貌表明,复合膜层表面较为光洁,磨屑较少,膜层表面仅出现轻微磨损,膜层表面均有着深浅不一的犁沟状划痕。经LDH/MAO复合膜层封孔处理的试样摩擦系数均小于单独的MAO膜层和la103z基体,耐摩擦磨损性能显著提高。LDH/MAO复合膜层长期耐蚀机理可以大致归纳为:LDH膜层的屏障作用,离子交换性,自修复性以及LDH/MAO复合膜层的协同保护作用。

关键词： la103z镁锂合金层状双金属氢氧化物微观形貌耐蚀性摩擦磨损

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不同挤压温度对la103z镁锂合金组织与性能的影响

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铸造设备与工艺 2022年第3期 48-50页

作者：马骏樊晓泽王瑞齐二帅西安四方超轻材料有限公司陕西西安710089

主要研究了不同挤压温度下la103z镁锂合金的微观组织和力学性能。结果表明:la103z镁锂合金随着挤压温度的升高会发生动态再结晶过程,300℃挤压时,发生了完全的动态再结晶过程,形成等轴晶粒组织,随着挤压温度升高抗拉强度和屈服强度会降... 详细信息

主要研究了不同挤压温度下la103z镁锂合金的微观组织和力学性能。结果表明:la103z镁锂合金随着挤压温度的升高会发生动态再结晶过程,300℃挤压时,发生了完全的动态再结晶过程,形成等轴晶粒组织,随着挤压温度升高抗拉强度和屈服强度会降低,延伸率增加。260℃挤压的试样抗拉强度最高,300℃挤压的试样强度略低,但延伸率最高。

关键词： la103z镁锂合金挤压温度组织力学性能

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微弧氧化及后处理对镁锂合金耐蚀性的影响

微弧氧化及后处理对镁锂合金耐蚀性的影响

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作者：张阳西安科技大学

学位级别：硕士

la103z镁锂合金属于高锂合金,因为锂含量较高,有密度小的优势;镁的活泼性本身高,由于锂的加入使材料组织不均匀,因此耐蚀性更差。本文采用不同的微弧氧化工艺对la103z镁锂合金进行微弧氧化膜层制备,探究初期微弧氧化过程以及电压、频率... 详细信息

la103z镁锂合金属于高锂合金,因为锂含量较高,有密度小的优势;镁的活泼性本身高,由于锂的加入使材料组织不均匀,因此耐蚀性更差。本文采用不同的微弧氧化工艺对la103z镁锂合金进行微弧氧化膜层制备,探究初期微弧氧化过程以及电压、频率和时间对MAO（微弧氧化“Micro Arc Oxidation”的简称）膜层生长特性的影响,分别对微弧氧化后的膜层进行Mg-Al LDH与Mg-Al-Co LDH的制备进行后续封孔,分析MAO/LDH复合膜层的形貌、成分以及绝缘性,并对复合膜层的耐蚀性进行极化曲线测试与交流阻抗测试,探究时间与温度对复合膜层耐蚀性的影响。通过对la103z镁锂合金10 s-90 s的微弧氧化,表明微弧氧化过程刚开始为阳极氧化,随着时间的延长,逐渐转化为有弧光产生的微弧氧化,通过对la103z镁锂合金进行不同电压、频率以及时间的微弧氧化,结果表明,类似于大部分镁合金,电压与时间有助于膜层的增厚,膜层最大的最大厚度可达到26 μm,对比电压,频率对MAO膜层的生长影响不明显。为了进一步提高合金的耐蚀性,对微弧氧化后的样品进行LDH封孔处理,结果表明,单一组分电解液中所得微弧氧化膜层微孔较大,在制备Mg-Al LDH后,不能清晰的观察到MAO/LDH复合膜层的截面,仅能观察到少许通孔被填充的现象,经过电化学工作站的测试,相比于基体与微弧氧化后的合金,耐蚀性均有所提高,复合膜层的阻抗值最大为7000 ohm·cm2,远大于基体的70 ohm·cm2和微弧氧化后的1000 ohm·cm2。为了提高LDH的封孔效果,能清晰地观察到复合膜层的截面形貌,对复杂成分电解液中所得微弧氧化样品进行Mg-Al LDH的制备,结果表明,小孔径的微弧氧化膜层有利于LDH的生长,经过电化学测试,具有复合膜层的样品的耐蚀性进一步提高,Mg-Al LDH复合膜层的阻抗值最大为65000 ohm·cm2,大于大孔径条件下得到的复合膜层。为了探究其他封孔工艺的封孔效果,对复杂电解液微弧氧化后的样品进行Mg-Al-Co LDH的制备,结果表明,复合膜层的成膜良好,成分分析说明均有LDH的生成,绝缘性与耐腐蚀性均表明在同样的温度与时间范围内,Mg-Al-Co LDH的封孔效果比Mg-Al LDH的封孔效果相对较差,经过电化学工作站的测试,可得Mg-Al-Co LDH复合膜层的阻抗值最大为35000 ohm·cm2,耐蚀性比Mg-Al LDH的复合膜层的耐蚀性差,但还是远远优于基体与微弧氧化后的膜层。

关键词： la103z镁锂合金微弧氧化膜层形貌耐蚀性生长机理

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